CN103033195A - 一种适用于高度表模拟试验的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航空地面试验领域，公开了一种适用于高度表模拟试验的试验装置，包括：模拟信号产生电路；所述模拟信号产生电路包括：分压电路、稳压电路；所述稳压电路包括：二极管电路、以及与所述二极管电路并联电路连接的阻抗电路；所述分压电路的输入端与外部电源输入电路连接，所述分压电路的输出端与所述稳压电路电路的输入端电路连接，所述稳压电路的输出端对外输出可用于高度表模拟试验的模拟电信号。采用本发明技术方案在进行高度表模拟试验时，可以提高模拟信号的精确度，提高试验装置的灵活性与实用性。

Description

一种适用于高度表模拟试验的试验装置

技术领域

本发明涉及航空地面试验领域，特别涉及一种适用于高度表模拟试验的试验装置。 

背景技术

在飞机的生产以及维护过程中，需对飞机机载高度表进行高度表模拟试验，目的是：检测飞机在某一模拟高度下，高度表本身及与其交联的自动飞行控制系统相应交联功能是否正常工作。试验方法具体是：向飞机的无线电高度表收发机输入一个模拟信号，收发机将模拟信号传递给高度表指示器及与其交联的自动飞行控制系统计算机。试验人员根据指示器指示的模拟高度，可以检查飞机高度表工作是否正常。也可以检查自动飞行控制系统的复飞模式或高度保持模式等功能是否正常，以保证飞机飞行的安全。 

在低空飞行领域，飞机采用的是无线电高度表。该高度表中设有一个无线电收发机，是利用无线电波反射的原理工作的。在实际飞行中，收发机根据发送与接收的无线电的时间差，按照光波的速度，计算出飞机与地面的实际高度。收发机计算完成后向高度表指示器输入一个电压信号，以供指示器指示当前高度。 

在现有的高度表模拟试验下，采用一试验装置向收发机输入一模拟电压信号，收发机将该信号传递给指示器。指示器根据该信号指示当前模拟的高度，以实现高度模拟。不同模拟电压信号对应不同的高度。一般情况下，收发机的工作范围为0到600米，其对应的电压信号为0V至12V。 

现有的检测装置采用可变电阻的分压产生模拟信号，该模拟信号经过一个稳压二极管后对外输出。使用稳压二极管的目的是防止产生的该模拟信号翻转成负值，确保模拟信号为正值。由于该可变电阻的阻值变化范围不大， 该模拟信号的误差较大，而且由于稳压二极管的电阻较大，会分去一部分模拟信号的电压，故模拟信号不能达到0V，对应高度的往往为十几米，不能模拟高度为零的高度，精确度差。另外，试验装置缺乏控制以及监视系统，不能按需要停止或开启试验装置，以及不能监视试验装置输出的模拟信号，监视该信号的电压值或对应的高度，灵活性与实用性差。 

发明内容

本发明实施例第一目的在于提供一种用于适用于高度表模拟试验的试验装置，应用该技术方案在进行高度表模拟试验时，可以提高模拟信号的精确度，提高试验装置的灵活性与实用性。 

第一方面，本发明提供一种适用于高度表模拟试验的试验装置，包括：模拟信号产生电路； 

所述模拟信号产生电路包括：分压电路、稳压电路； 

所述稳压电路包括：二极管电路、以及与所述二极管电路并联电路连接的阻抗电路； 

所述分压电路的输入端与外部电源输入电路连接，所述分压电路的输出端与所述稳压电路电路的输入端电路连接，所述稳压电路的输出端对外输出可用于高度表模拟试验的模拟电信号。 

结合第一方面，在第一种实现方式下，所述分压电路包括：互相串联连接的第一可变电阻（R2）、以及第二可变电阻（R3）； 

所述分压电路的输入端与外部电源输入电路连接，具体是： 

所述第一可变电阻（R2）的第二固定端与所述第二可变电阻（R3）的第一固定端串联连接，所述第一可变电阻（R2）的第一固定端与所述第二可变电阻（R3）的第二固定端分别与所述外部电源输入电路的正极、负极电连接； 

所述分压电路的输出端与所述稳压电路电路的输入端电路连接，具体 是： 

所述第一可变电阻（R2）或者所述第二可变电阻（R3）的调整端与所述稳压电路的电流输入端的正极电路连接，所述稳压电路的电流输入端的负极与所述外接电源的负极电连接。 

结合第一方面的第一种实现方式，在第二种实现方式下，所述二极管电路包括：一个稳压二极管、或者包括至少两个或两个以上的稳压二极管(D1、D2、D3)串联组成的二极管组。 

结合第一方面的第二种实现方式，在第三种实现方式下，所述阻抗电路包括：第一电阻（R4）； 

所述阻抗电路与所述二极管电路并联电路连接，具体是： 

所述第一电阻(R4)的第一固定端与所述二极管电路的正向输入端电路连接，所述第一电阻（R4）的第二固定端与所述二极管电路的正向输出端电路连接。 

结合第一方面或第一方面的第一至第三任一实现方式，在第四种实现方式下，所述试验装置还包括：显示电路； 

所述显示电路包括：显示器（X1）、第三可变电阻(R5)； 

所述显示器（X1）设有电源输入端、信号输入端、以及接地端； 

所述显示器（X1）的信号输入端，与所述模拟信号产生电路的输出端串联连接，所述显示器（X1）的接地端与外部电源的输入端负极电连接 

所述第三可变电阻（R5）的第一固定端与所述外部电源输入端的正极电路连接，所述第三可变电阻（R5）的第二固定端与所述显示器（X1）的电源输入端串联连接。 

结合第四种实现方式，在第五种实现方式下，所述试验装置还包括：开关器（K1）；与所述模拟信号产生电路、所述显示电路分别电连接，用于控制 所述模拟信号产生电路、所述显示电路的电源输入。 

由上可见，与现有技术相比，现有试验装置使用单个稳压二极管防止产生的模拟信号翻转成负值，但由于二极管的电阻很大，会吸收模拟信号的部分电压，从而无法产生对应高度为零的模拟信号。而本实施例技术方案采用的稳压电路由二级管电路与阻抗电路并联组成，在确保模拟信号不翻转的同时，由于并联后稳压电路的总电阻变小，所吸收的电压也会变小，经过调节后，能产生对应高度为零的模拟信号，降低模拟信号的误差，提高模拟信号的精确度。 

进一步的，由于模拟信号产生电路中存在的第二可变电阻（R2），该可变电阻的阻值变化范围比现有的要大，在分压时，模拟信号的电压值更加精确，误差更小。 

进一步的，本技术方案中采用了显示电路，向用户显示输出的模拟信号，以供用户根据实际输出的模拟信号调整试验。进一步提高模拟信号输出的准确性、以及试验装置的实用性。 

进一步的，本技术方案提供了一个开关器，以供用户根据试验需要控制模拟信号传输电路与显示电路的电源输入，提高试验装置的可控性，进一步提高试验装置的灵活性与实用性。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例1提供的一种试验装置的电路结构示意图： 

图2为本发明实施例2提供的一种试验系统的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

实施例1： 

参见图1，本实施例提供一种适用于高度表模拟试验的试验装置，包括：供电电路101、模拟信号产生电路102、显示电路103。 

其中各部件的连接关系与工作原理如下： 

供电电路101的输出端，与模拟信号产生电路102的输入端、显示电路103的输入端分别串联连接，用于供应模拟信号产生电路102、显示电路103电源电压。 

在本实施例中，供电电路101与外部的高度表收发机串接。其中，供电电路101的输入端与该收发机的专距电压17VDC信号线串接，供电电路101的输出端与该收发机的告警信号线串接。该17VDC信号线将17V的直流电供应供电电路101，供电电路101再将稳压直流电供应给试验装置的其他电路。 

另外，在试验装置工作时，供电电路101还用于向高度表收发机反馈一个电压信号，以向高度表系统及自动飞行控制系统提供一个高度有效信号，使它们系统或交联模态正常工作。具体是：由于高度表系统及自动飞行控制系统的工作电压为13V，故17V直流电需经过供电电路101中的可变电阻R1将电压降低为13V的直流电压，再反馈给高度表收发机。可变电阻R1串接在供电电路101的输入端与输出端之间。 

在本技术领域中，高度有效信号即为高度告警信号，用户可以根据高度表上告警信号灯的亮或暗，以确认是否输入高度有效信号。 

在本实施例中，端口1为试验装置的电源输入端。端口1串接高度表收发机的专距电压17VDC信号线，用于向试验装置供应稳压电源。端口2为试验装置的告警信号输出端。端口2串接高度表收发机的告警信号线，用于向高度表收发机反馈一个电压信号，以表示试验装置正在工作。端口3为试验装置的接地线，与高度表收发机的信号地线串接。端口4为试验装置的模拟信号输出端。端口4串接高度表收发机的高度模拟输入信号线，以供试验装置向高度表收发机输入模拟信号。 

在本实施例中，供电电路101还包括：开关器K1。开关器K1可以但不限于为单刀双闸开关，用于控制供电电路101的电源输入。当开关器K1处于闭合状态时，供电电路101同时输入与输出，当开关器K1处于断开状态时，供电电路101的输入与输出同时断开。开关器K1为试验装置提供了控制系统，以达到模拟高度信号与高度有效信号同步输出的目的，提高试验装置的实用性。 

模拟信号产生电路102，用于产生模拟电压信号，以供试验装置向高度收发机输入模拟信号。 

在本实施例中，模拟信号产生电路102产生的模拟信号为电压信号，该电路包括：分压电路、稳压电路。 

在本实施例中，分压电路包括：可变电阻R2、R3，电阻R2与R3相互串接。稳压电路包括：二极管电路、以及与二极管电路并联连接的阻抗电路。二极管电路包括：相互串联连接的D1、D2、D3。阻抗电路包括：电阻R4。 

分压电路的输入端与供电电路101的输出端电路连接，分压电路的输出端与稳压电路电路的输入端电路连接，稳压电路的输出端对外输出可用于高度表模拟试验的模拟电信号。 

在本实施例中，分压电路的输入端与外部电源输入电路连接，具体是：可变电阻R2的第一固定端与供电电路101的电源输出端正极电路连接，可变 电阻R2的第二固定端与可变电阻R3的第一固定端串联连接，可变电阻R3的第二固定端与供电电路101的电源输出端负极电连接。 

在本实施例中，分压电路的输出端与稳压电路电路的输入端电路连接，具体是：可变电阻（R3）的调整端与稳压电路的电流输入端的正极电路连接，稳压电路的电流输入端的负极与供电电路101的电源输出端负极电连接。 

可变电阻R2，用于将供电电路101输入的13V直流电调节为12V直流电。在飞机的无线电高度表收发机中，模拟信号的输入范围为0V至12V，对应的高度为0米至600米。故本试验装置的模拟信号产生电路的最高工作电压为12V。 

可变电阻R3，用于将降压后的12V电压分压，以产生所需的模拟电压信号。具体是：根据串联分压的原理，通过调节可变电阻R3的阻值，即能调节产生的模拟信号的电压值。可变电阻R3为高精度电阻，即最大阻值比较大的电阻，其阻值变化范围较大，分压时所产生的模拟信号的精确度更高，减少模拟信号的误差。 

稳压二极管D1、D2、D3依次正向串联，再与电阻R4并联，组成稳压电路。稳压二极管的作用是防止产生的模拟信号翻转为负值。可变电阻R3所产生的模拟电压信号需经过稳压电路电路，才能对外输出。如果该电路只有稳压二极管，则由于二极管的电阻较大，会吸收模拟信号的部分电压，从而无法产生对应高度为零的模拟电压信号。采用电阻R4与二极管电路并联后，稳压电路的总电阻变小，吸收的电压变小，经过调节后能产生对应高度为零的模拟信号，减少模拟信号的误差，提高精确度。 

作为优选实施例，在本实施例中，采用三个稳压二极管是经过实验的验证。采用三个稳压二极管相比与采用一个或两个二极管，更容易将模拟信号的高度调节到零位。本技术方案中的模拟信号产生电路102可以但不限于采用至少一个稳压二极管。 

显示电路103，用于向用户显示模拟信号产生电路102产生模拟信号。 

在本实施例中，显示电路103包括：可变电阻R5、显示器X1。 

显示电路103的电源由供电电路101提供，该13V直流电经过可变电阻R5，将13V调节为5V直流电，以满足显示器X1的额定工作电压。 

显示器X1设有电源输入端、接地端、信号输入端三个端口。显示器的电源输入端与可变电阻R5电路连接，接地端与试验装置的接地端电连接，信号输入端与模拟信号产生电路102的输出端电路连接。显示器X1用于监视模拟信号产生电路102输出的模拟信号。根据显示器X1的种类，可以向用户显示该模拟信号的电压值或高度值。 

在本实施例中，显示器X1可以但不限于为电压表或微处理器，向用户显示的数据可以但不限于为电压或模拟高度。 

在本实施例中，试验装置可以但不限于采用箱式结构，便于保管和使用维护。 

由上可见，与现有技术相比，现有试验装置使用单个稳压二极管防止产生的模拟信号翻转成负值，但由于二极管的电阻很大，会吸收模拟信号的部分电压，从而无法产生对应高度为零的模拟信号。而本实施例技术方案采用的稳压电路由二级管电路与阻抗电路并联组成，在确保模拟信号不翻转的同时，由于并联后稳压电路的总电阻变小，所吸收的电压也会变小，经过调节后，能产生对应高度为零的模拟信号，降低模拟信号的误差，提高模拟信号的精确度。 

进一步的，由于模拟信号产生电路102中存在的可变电阻R3，该可变电阻R3的阻值变化范围比现有的要大，其产生的模拟信号更加精确，误差更小。 

进一步，本技术方案中采用了显示电路103，向用户显示输出的模拟信号，进一步提高模拟信号输出的准确性、以及试验装置的实用性。 

进一步的，本技术方案提供了一个开关器K1，以供用户根据试验需要控 制模拟信号传输电路与显示电路的电源输入，提高试验装置的可控性，进一步提高试验装置的灵活性与实用性。 

实施例2： 

参见图2，本实施例提供一种适用于高度表模拟试验的试验系统，包括：高度表收发机201，高度表指示器202，试验装置203。 

其中各部件的连接关系与工作原理如下： 

高度表收发机201，采用信号电缆与高度表指示器202连接。 

高度表指示器202，与高度表收发机201连接。 

试验装置203提取该信号电缆中的信号线，将试验装置203的输入端以及输出端与该信号线串接。试验装置203包括：电源输入端、告警信号输出端、接地端、以及模拟信号输出端。 

在本实施例中，可以先断开高度表收发机201与信号电缆的接口，采用T型三通口将试验装置203的接口联接在高度表收发机201的接口与该信号电缆的接口中。 

在本实施例中，所提取的信号线包括：专距电压17VDC信号线、告警信号线、信号地信号线、模拟高度输入信号线。 

其中，专距电压17VDC信号线，与试验装置203的电源输入端连接。 

告警信号线，与试验装置203的告警信号输出端连接； 

信号地信号线，与试验装置203的地线连接； 

模拟高度输入信号线，与试验装置203的模拟信号输出端连接。 

在本实施例中，采用的连接方式为寄生供电，直接获取高度表收发机201的稳压电源，供试验装置203使用。试验装置203中无需安装源，实现简单。 

试验装置203更多详细的内容与工作原理，可以但不限于参见实例1中 的相应记载。 

由上可见，试验装置203采用寄生供电的接入方式，直接提取高度表收发机201中专距17VDC电压，作为试验装置203的供电电源，无需在试验装置203中安装电源，简化装置结构，降低装置重量，提高试验时的灵活性。 

另外，与现有技术相比，现有试验装置使203用单个稳压二极管防止产生的模拟信号翻转成负值，但由于二极管的电阻很大，会吸收模拟信号的部分电压，从而无法产生对应高度为零的模拟信号。而本实施例技术方案采用的稳压电路由二级管电路与阻抗电路并联组成，在确保模拟信号不翻转的同时，由于并联后稳压电路的总电阻变小，所吸收的电压也会变小，经过调节后，能产生对应高度为零的模拟信号，降低模拟信号的误差，从而提高整个试验系统的精确度。 

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。 

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种适用于高度表模拟试验的试验装置，其特征在于，包括：模拟信号产生电路；

所述模拟信号产生电路包括：分压电路、稳压电路；

所述稳压电路包括：二极管电路、以及与所述二极管电路并联电路连接的阻抗电路；

所述分压电路的输入端与外部电源输入电路连接，所述分压电路的输出端与所述稳压电路电路的输入端电路连接，所述稳压电路的输出端对外输出可用于高度表模拟试验的模拟电信号。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，

所述分压电路包括：互相串联连接的第一可变电阻（R2）、以及第二可变电阻（R3）；

所述分压电路的输入端与外部电源输入电路连接，具体是：

所述第一可变电阻（R2）的第二固定端与所述第二可变电阻（R3）的第一固定端串联连接，所述第一可变电阻（R2）的第一固定端与所述第二可变电阻（R3）的第二固定端分别与所述外部电源输入电路的正极、负极电连接；

所述分压电路的输出端与所述稳压电路电路的输入端电路连接，具体是：

所述第一可变电阻（R2）或者所述第二可变电阻（R3）的调整端与所述稳压电路的电流输入端的正极电路连接，所述稳压电路的电流输入端的负极与所述外接电源的负极电连接。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，

所述二极管电路包括：一个稳压二极管、或者包括至少两个或两个以上的稳压二极管(D1、D2、D3)串联组成的二极管组。

4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，

所述阻抗电路包括：第一电阻（R4）；

所述阻抗电路与所述二极管电路并联电路连接，具体是：

所述第一电阻(R4)的第一固定端与所述二极管电路的正向输入端电路连接，所述第一电阻（R4）的第二固定端与所述二极管电路的正向输出端电路连接。

5.根据权利要求1至4之一所述的试验装置，其特征在于，还包括：

显示电路；

所述显示电路包括：显示器（X1）、第三可变电阻(R5)；

所述显示器（X1）设有电源输入端、信号输入端、以及接地端；

所述显示器（X1）的信号输入端，与所述模拟信号产生电路的输出端串联连接，所述显示器（X1）的接地端与外部电源的输入端负极电连接

所述第三可变电阻（R5）的第一固定端与所述外部电源输入端的正极电路连接，所述第三可变电阻（R5）的第二固定端与所述显示器（X1）的电源输入端串联连接。

6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，还包括：

开关器（K1），与所述模拟信号产生电路、所述显示电路分别电连接，用于控制所述模拟信号产生电路、所述显示电路的电源输入。

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